ВКР Сокол А А 2016 (1230169), страница 3
Текст из файла (страница 3)
К числу первоочередных задач, требующих решения, относятся:
-
автоматизация диагностирования и контроля устройств СЦБ на станциях и перегонах;
-
централизация и передача результатов диагностирования и мониторинга на уровень ШЧ и дороги (служба Ш, ЕДЦУ, ДДЦ);
-
пересмотр графиков и технологических карт ТО устройств СЦБ;
-
создание новых учетных форм протоколов автоматизированного измерения параметров обслуживаемых устройств;
-
максимальное сокращение используемых штатных измерительных приборов;
-
пересмотр и обновление измерительных средств и приборов в РТУ ШЧ и на рабочих местах обслуживающего персонала;
-
достижение единства измерений, обеспечивающего не только требуемую точность, но и сопоставимость результатов измерений по способам и принципам.
Необходимость обеспечения сопоставимости результатов измерений может быть проиллюстрирована следующим примером. При измерении напряжения на входе путевого приемника тональных рельсовых цепей (ТРЦ) прибором Ц4380 и мультиметром В7 – 63 полученные результаты отличаются. Прибор Ц4380 занижает показания на 30 %, несмотря на то, что он сертифицирован для измерений синусоидальных сигналов. Однако сигнал с выхода путевого генератора является амплитудно-манипулированным с частотой заполнения 50 % (рисунок 1.1).
Рисунок 1.1 – Форма сигнала на выходе путевого генератора ТРЦ
Для таких сигналов
где
– среднеквадратичное значение синусоидального сигнала;
– коэффициент амплитуды.
Он определяется:
где
– скважность сигнала;
– период сигнала;
– длительность импульса.
Коэффициент амплитуды для таких сигналов равен 0,7071. Приведённый пример наглядно показывает, что приборы магнитоэлектрической системы, каким является прибор Ц4380, не предназначены для измерения сигналов, манипулированных по амплитуде, и их показания при измерениях в ТРЦ не являются истинными.
Следовательно, для обеспечения точности при измерении сигналов сложной формы недостаточно иметь измерительные приборы необходимой точности. Существенное значение имеет методика измерений, входное сопротивление применяемого прибора и способ измерения самого измерительного прибора.
Поэтому, измерительные приборы, предназначенные для измерения сложных сигналов, должны калиброваться с применением образцовых источников, обладающих способностью воспроизводить такие сигналы.
Для решения данной задачи необходимо использовать калибраторы, имеющие входы для подключения к персональным электронно-вычислительным машинам (ПЭВМ) с возможностью автоматического управления калибратором.
Следует отметить, что существующие средства и методы контроля и диагностики далеко не всегда соответствуют современным требованиям пользователя в части:
-
объемов и уровней доступности диагностической информации;
-
полноты визуализации и архивации получаемых данных;
-
сопряжения диагностических систем между собой;
-
надежности и простоте обслуживания.
Единожды разработанные данные средства очень слабо поддаются модернизации и, как правило, сильно отстают от истинных возможностей современной науки, техники и технологии.
-
Современное стендовое оборудование РТУ
Основные работы по ремонту, наладке и регулировке аппаратуры железнодорожной автоматики сосредотачиваются на производственной базе в дистанции, в ремонтно-технологических участках СЦБ [25]. Это подразделение теперь стараются оснащать современной измерительной аппаратурой, стендами, для ее испытания, приспособлениями и средствами автоматизации и механизации ремонтных процессов.
Несмотря на общую тенденцию обновления и модернизации оборудования ЖАТ, большинство средств измерений, методик и технологий контроля в РТУ остаются на прежнем уровне. Достаточно обратить внимание на тот факт, что переработанное в 2013 году типовое положение о РТУ [3] содержит перечень технических документов по ремонту приборов, разработанных еще в восьмидесятые и девяностые года прошлого столетия.
При этом данные технологии контроля параметров довольно трудоемки и имеют целый ряд недостатков, в том числе большое количество ручных операций, низкую точность измерений, высокую субъективность результатов контроля, значительные затраты времени. К примеру, электромеханик при проверке нейтральных реле в РТУ, в соответствии с технологическим процессом [4], должен выполнить измерение не менее пяти механических, пяти электрических и двух временных параметров. При этом общее число измерений, приходящихся на одно реле, может достигать до 50 - для механических параметров и до 21 - для электрических параметров, в зависимости от числа контактов и количества обмоток реле. Ряд важных параметров вообще не измеряется, поскольку в РТУ отсутствуют необходимые технические средства.
Повышение эффективности технического обслуживания устройств железнодорожной автоматики в современных условиях возможно путем автоматизации контроля и диагностирования их параметров.
Выполнить данную задачу призваны стенды на базе измерительных аппаратно-программных комплексов (ИАПК РТУ). Примерами данных разработок являются комплексы ЗАО «Ассоциация АТИС» [5].
Основные технические и измерительные характеристики данных комплексов представлены в Приложении Б, [20].
Следует отметить, что, несмотря на достаточно высокие характеристики измерений, данные комплексы являются узкоспециализированными и направлены преимущественно на измерение параметров релейной аппаратуры.
При этом все более широко применяемый спектр бесконтактного оборудования остается без внимания и тестируется, как правило, не заводскими стендами, а самостоятельно изготовленными приборами и приставками.
С учетом специфики блоков, их структуры, требований к ним по надежности и безопасности, а также большого количества блоков железнодорожной автоматики разработка автоматизированных измерительных стендов (АИС) для контроля и диагностики их параметров является актуальной задачей.
При этом АИС сами по себе являются наукоемким продуктом, их создание и применение требует комплексных мер, основанных на знаниях математики, физики, техники, теоретических и практических достижений.
-
Оценка оснащенности дистанций стендовым оборудованием
Сроки и качество проведения тестовых испытаний и восстановления работоспособности аппаратуры СЦБ в РТУ напрямую зависит от их оснащенности современным стендовым оборудованием.
Оснащенность РТУ дистанций СЦБ, на Дальневосточной дороге, стендами для проверки приборов автоматики представлена на рисунке 1.2.
Рисунок 1.2 – Оснащенность дистанций СЦБ стендовым оборудованием
Из диаграмм видно, что более 50% имеющихся стендов – это технически устаревшее оборудование, которое выпускалось до 1993 года.
По сравнению с общим числом ремонтных участков, их оснащенность программно-аппаратными измерительными комплексами крайне мала.
При проводимых периодических аттестациях всё большее количество стендов консервируется и переводится в разряд неработающих, т.к. происходит их физическое старение. На настоящий момент, ни одно предприятие не выпускает механические испытательные стенды для проверки релейных приборов.
Выпускаемые компьютерные стенды позволяют повысить производительность труда, эргономичны, но больше пригодны для проведения контрольной проверки приборов для электромехаников-приемщиков.
Если с проверкой релейных приборов дело обстоит более-менее нормально, то для проверки бесконтактных приборов работники РТУ не имеют испытательного оборудования. Бесконтактные приборы проверяются в основном по схемам, собранным на рабочих местах, или на самодельных стендах, изготовленных работниками РТУ, но в связи с постоянной оптимизацией штата, «свободных» специалистов, которые могли бы заниматься изобретением и изготовлением испытательных приставок, становится всё меньше и меньше.
Не лучшим образом складывается ситуация и в целом по дирекции инфраструктуры.
Ниже представлены данные из годового отчета дирекции инфраструктуры [6].
Из представленной на рисунке диаграммы видно, что почти 50% имеющихся стендов – это СИ-СЦБ, которые выпускались до 1993 года.
Рисунок 1.3 – Оснащенность РТУ стендами для проверки приборов.
Стенды СИ-СЦБ удобны в эксплуатации, надежны, просты в обращении, но всё имеет свой ресурс.
Начиная с 1993 года, ОАО «ЭЛТЕЗА» выпускало стенды СИМ-СЦБ, но после объединения двух заводов и образования Северо-Западного производственного комплекса выпуск их прекращен.
В настоящее время, заводами ОАО «ЭЛТЕЗА» выпускается только стенд для проверки аппаратуры ТРЦ – СП-ТРЦ.
После совещания на базе КЭТЗ по вопросу «Об основных направлениях политики в области стратегического управления качеством потребляемой продукции» прошло три года, в протоколе было записано, «…считать создание и разработку стендового оборудования, для проверки выпускаемой продукции ЖАТ – задачей изготовителей данной продукции…», но изготовители аппаратуры ЖАТ стендовым оборудованием не занимаются.
Специалисты КЭТЗ крайне медленными темпами ведут работы по созданию стенда для проверки релейной аппаратуры. К 2014 году работники РТУ должны были получить готовый стенд, но работа не завершена.
Суммируя представленную информацию, и, исходя из сказанного выше, можно сделать вывод, что метрологическое обеспечение ремонтно-технологических участков дистанций СЦБ находится на неудовлетворительном уровне.
Для обеспечения единства средств измерений в условиях РТУ дистанций СЦБ и на заводах-изготовителях ОАО «ЭЛТЕЗА», основному поставщику аппаратуры ЖАТ, необходимо наладить выпуск испытательных стендов для проверки своих же изделий в эксплуатации.
-
Преимущества применения CALS-технологии
В соответствии с концепцией, отраженной в [7], одним из наиболее эффективных методов, обеспечивающих высокое качество контроля сложных приборов при снижении стоимости их жизненного цикла, (ЖЦ), является внедрение на всех стадиях этого цикла средств и методов автоматизированного контроля и диагностики технического состояния.
Применение описываемых САLS –технологий (Continuous Acquisition and Life-Cycle Support – информационная поддержка жизненного цикла продукции на всех его стадиях, основанная на использовании единого информационного пространства) позволяет повысить качество оценки параметров изделий микроэлектронной промышленности. Эффективность процессов эксплуатации наукоемкой продукции на базе традиционных технологий на 30—40% ниже реализованной на базе CALS–технологий.
Возможность накопления в базовых данных автоматизированных систем контроля и диагностики (АСКД) информации о параметрах объектов позволяет решать задачи прогнозирования фактического состояния и перехода на систему технического обслуживания и ремонта по техническому состоянию объекта.
Главная причина отсутствия реализации данного подхода в хозяйстве автоматики и телемеханики заключается в том, что сама идея не имела проработанного проекта реализации на всех этапах ЖЦ как система комплексная и многоуровневая.
Необходимо, чтобы средства и методы автоматизированной оценки качества объекта контроля проектировались параллельно с разработкой самого объекта контроля, тогда, при взаимодействии разработчиков объектов контроля и средств АСКД, можно оптимизировать сами функции контроля:
а) самими объектами контроля (ОК) – встроенный контроль;
б) средствами АСКД – автоматизированный контроль внешними средствами, которые станут базовыми средствами информационной поддержки изделия на всех этапах ЖЦ.
Эффект от применения CALS–технологий, по многим показателям, применим и к системам ЖАТ.